конструкция пологой или горизонтальной скважины с возможностью регулирования водопритока и селективной водоизоляции

Формула изобретения

Конструкция эксплуатационных пологих и горизонтальных скважин, включающая техническую колонну, эксплуатационную колонну и лифтовую колонну, причем эксплуатационная колонна зацементирована выше кровли продуктивного пласта, а в продуктивном пласте заколонными пакерами разделена на участки, содержащие фильтровые секции и секции сплошных труб, а лифтовая колонна в продуктивном пласте снабжена эксплуатационными пакерами, установленными внутри секций сплошных труб эксплуатационной колонны, группами управляемых клапанов, размещенными внутри фильтровых секций, посадочным ниппелем, расположенным на конце лифтовой колонны, разъединителем и циркуляционным клапаном, установленными выше верхнего эксплуатационного пакера, причем управляемые клапаны выполнены с калибровочными боковыми отверстиями и возможностью взаимодействия с управляемыми устройствами, спускаемыми внутрь лифтовой колонны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к конструкции пологих и горизонтальных скважин, оборудованных фильтром, с возможностью регулирования водопритока и селективной водоизоляции в неоднородном коллекторе.

Известен способ изоляции водопритока в горизонтальных скважинах с открытым забоем, заключающийся в закачке в обводненный интервал водоизолирующей композиции с последующей установкой перекрывателя (патент РФ № 2114990, Кл. 6 E21B 43/32, 33/13, 1996).

Недостатком данного способа является невозможность ограничения водопритока из обводнившейся части пласта, большая трудоемкость работ по установке перекрывателя, загрязнение необводнившихся участков пласта при глушении скважины.

Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении периода безводной эксплуатации пологих и горизонтальных скважин с фильтром и технологичности работ по селективной изоляции водопритока.

Технический результат предлагаемого изобретения - возможность регулирования дебита из изолированных участков пологого и горизонтального ствола скважины или полной их селективной изоляции без загрязнения необводнившихся участков пласта.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что эксплуатационная колонна пологих и горизонтальных скважин в продуктивном неоднородном пласте заколонными пакерами разделена на участки с различными фильтрационно-емкостными свойствами. На каждом участке установлены фильтровые секции и секции сплошных труб. Лифтовая колонна в продуктивном пласте снабжена эксплуатационными пакерами, установленными внутри секций сплошных труб эксплуатационной колонны, и группами управляемых клапанов, размещенными внутри фильтровых секций. Совокупность заколонных и эксплуатационных пакеров образует экранированные по затрубному пространству участки. На конце лифтовой колонны установлен посадочный ниппель. Выше верхнего эксплуатационного пакера размещены разъединитель колонны и циркуляционный клапан. Управляемые клапаны выполнены с калибровочными боковыми отверстиями и в процессе эксплуатации скважины могут закрываться или открываться устройствами, спускаемыми внутрь лифтовой колонны.

На фиг.1 приведена предлагаемая конструкция пологой скважины. На фиг.2 показан спуск в регулируемый клапан втулки для регулирования дебита из участка пласта. На фиг.3 показана установка заглушки в обводнившуюся часть пласта.

Скважина 1 включает техническую колонну (кондуктор) 2, эксплуатационную колонну 3 и лифтовую колонну 4. Эксплуатационная колонна в продуктивном пласте содержит заколонные пакеры 5-1, 5-2 и 5-3, которые разделяют неоднородный продуктивный пласт на участки А, Б, В с различными фильтрационно-емкостными свойствами. На каждом участке эксплуатационная колонна содержит секции сплошных труб 6-1, 6-2, 6-3 и фильтровые секции 7-1, 7-2, 7-3. Лифтовая колонна 4 включает эксплуатационные пакеры 8-1, 8-2 и 8-3, размещенные внутри участков сплошных труб 6-1, 6-2 и 6-3, группы управляемых клапанов 9-1, 9-2, установленные внутри участков фильтровых секций 7-2, 7-3. На нижнем конце лифтовой колонны расположен посадочный ниппель 10. Над верхним эксплуатационным пакером 8-3 установлены разъединитель колонны 11 и циркуляционный клапан 12. На устье скважины установлено эксплуатационное оборудование 13. Управляемые клапаны выполнены с калиброванными боковыми отверстиями различной площадью сечений.

Таким образом, установленные на каждом участке заколонные и эксплуатационные пакеры образуют экранированные по затрубному пространству области пласта, сообщение между которыми осуществляется только в лифтовой колонне через ее низ и управляемые клапаны.

Эксплуатация скважины производится следующим образом.

После строительства скважины и оснащения лифтовой колонной пуск ее в работу осуществляется снижением противодавления на пласт заменой жидкости в скважине на более легкую или газ через циркуляционный клапан 12.

В начале эксплуатации пластовый флюид из участков А, Б и В попадает в лифтовую колонну 4 через ее открытый нижний конец и открытые управляемые клапаны 9-1 и 9-2 и поднимается на поверхность.

По мере эксплуатации скважины из-за разных характеристик в один из участков пласта начинает поступать вода (например, в участок А, имеющий хорошие фильтрационно-емкостные свойства и характеризующийся наибольшим дебитом и наибольшей скоростью движения газа, что способствует локальному притоку пластовой воды). Для ограничения скорости движения газа в этом участке проводится следующая работа (см. фиг.2). На устье скважины на эксплуатационном оборудовании 13 устанавливается противовыбросовое оборудование (превентор) 14 и через него на гибкой трубе или жестком кабеле 15 через лифтовую колонну 4 спускается управляющее устройство 16, с помощью которого производится закрытие впускных боковых отверстий в одном из управляемых клапанов 9-1, что создает дополнительные сопротивления для поступления пластового флюида из участка пласта А в лифтовую колонну 4. В результате скорость движения газа по участку пласта А уменьшается и поступление воды замедляется. Если по мере дальнейшей эксплуатации из участка пласта А снова поступает вода, то его изолируют повторным спуском управляющего устройства и закрывают впускные боковые отверстия во втором управляемом клапане 9-1. Тем самым за счет заколонных пакеров 5-1, 5-2, эксплуатационных пакеров 8-1, 8-2 и закрытых управляемых клапанов 9-1 производится селективная изоляция участка пласта А.

При поступлении воды из участка пласта Б работа осуществляется через группу управляемых клапанов 9-2.

При поступлении в скважину пластовой воды из участка В в посадочный ниппель 10 с помощью технологии на гибкой трубе или жестком кабеле устанавливают редукционный клапан или глухую пробку 17 (см. фиг.3), тем самым ограничивая дебит и соответственно водоприток, или полностью перекрывается доступ пластовой воды из участка В.

При необходимости проведения в скважине более сложных работ, связанных с извлечением лифтовой колонны, ее глушение осуществляется через циркуляционный клапан 12, а отсоединение производится в разъединителе 11.